婴儿自动摇篮的设计开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告分院工学分院专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师职称合作导师职称论文题目婴儿自动摇篮的设计一、选题背景和意义1选题背景：随着现在社会的生活节奏越来越紧张，工作压力的越来越大，照顾宝宝成了一些年轻父母的一大难题。当家庭中有婴儿出生的时候，对家庭中婴儿的看护不像以前那么人手充足，白天往往只有一个人作看护，且可能是年龄较大的，劳动能力较弱的长者，看护人除了照料婴儿之外，平时往往还要承担大量的家务工作，总之，工作量比较大，劳动强度也较大。如何使看护婴儿成为一项轻松地事情，使看护者能抽出更多的精力去做其他事情？目前， 市场上公开使用的婴儿摇篮， 基本上是采用秋千的原理制作的。使用时是由专人守在摇篮边不停的摇动， 摇篮才能不停地摆动。这类摇篮由于不能长时间自动摇动， 因此不但耗费人力， 增加劳动强度， 且给使用者带来一定的麻烦。 并且现有的摇篮笨重体积大， 占用室内面积多， 使用太费力， 看护体力消耗大， 特别是在农村， 由于幼儿园较少， 看小孩成了父母及爷爷奶奶的一种负担， 让人苦不可言。2选题意义：，因此，本课题设计一款多功能自动摇床以满足看护者的需要，智能婴儿摇篮和普通摇篮相比，功能强大，声控、遥控、电动、音乐集于一体，能够很好的为宝宝及其监护人提供很大的方便，使婴儿和监护人都能有充足的睡眠环境，使睡眠问题不再困扰婴儿的健康成长和监护人的正常作息。随着社会经济的发展，文化的进步，越来越多拥有宝宝的家庭需要一款智能婴儿摇篮，在未来将体现其优越性，为有宝宝家庭带来幸福，使用看护婴儿不再是一项负担，而是一件娱乐而有趣的事情，使宝宝在音乐的陪伴下成长。毕业设计是对大学四年所学知识的运用和实践，对婴儿自动摇篮的设计进行尝试，对该领域有进一步的理解和认识，熟悉相关技术标准，巩固机械设计、绘图，电路设计、软件应用等方面知识，提高运用国家标准、设计手册、设计图册等工具能力。 二、国内外研究现状、发展动态（1）国内研究现状目前，国内各大网店已继推出了一些智能婴儿摇床的产品，得到了一些客户的青睐。如：约翰兔电动婴儿床实木带蚊帐 多功智能婴儿摇篮床 bb宝宝自动摇篮。但在国内市场也有一些婴儿用的摇篮，功能较少，达不到智能化，摇摆幅度也没有进行过检测，主要依靠用户主观感觉来决定系统的运行，不具有科学性，因此还有许多可以研究和进步的空间。（2）国内发展动态我国是个人口大国，现在每年出生的婴儿近1000多万，而摇篮又是新生儿的必备品，具有很大的发展空间和市场前景。越来越多的厂商开始关注这方面的技术创新和资金的投入。（3）国外研究现状 美国著名的婴儿产品制造商4moms公司近日推出了两团具有自动哄婴儿功能的电动推车，分别是MamaRoo和Origami。卡耐基梅隆大学的机器人工程师们建立一家名为4moms的婴儿电子产品公司，该公司总部位于宾夕法尼亚州的匹兹堡。近日，该公司推出了两款具有看护婴儿功能的电动推车。这两款婴儿推车能在婴儿哭闹的时候让孩子情绪平静下来，还能逗得孩子咯咯笑。美国著名的婴儿产品制造商费雪今日推出了一款电动摇篮秋千。如下图所示：此外，英国考文垂大学4名男生日前联手发明了一种可使婴儿在自动摇摆中安然入睡的小床。伴随着这种新发明的亮相，摇篮曲以及那些专门用来哄小孩子进入梦乡的枕边故事或许真的会成为历史。目前，由他们设计发明的一张标准尺寸的样板床正在该大学的年度学位展上展出，该展览将于6月9日结束。不久前，日本一家公司研制成功一种自动婴儿摇篮，当婴儿啼哭时，摇篮便自动摇动。这种被称为Do-Re-Mi摇篮是一个可调整的置于一支座上的婴儿座，这个支座不仅是一个暗盒式狭带录音机，而且是一个摇动摇篮的机械装置。当婴儿啼哭时它会自动开机摇动，同时这个暗盒式狭带录音机可以播放预先录下的音乐或婴儿父母的声音。这家制造商说Do-Re-Mi摇篮能辨别出幼儿和成年人的声音，以便它不会由于疏忽而突然自动开机，妨碍婴儿的睡眠。（4）国外发展动态一些发达国家对生活质量的重视程度相对我国而言比较高，因此，在智能婴儿车的发展方面，这些发达国家已经有了相当成熟的技术。已经开始了广泛的应用。但在这方面的研究仍然没有停止，依然还有很大的技术提升空间。三、研究的内容及可行性分析1.研究内容： 设计一款多功能自动摇床，主要实现如下功能：1）摇篮自动摇摆功能这是婴儿自动摇床的最基本功能之一。舒适的摇篮摇摆可以帮助婴儿在规律性的摇摆中把情绪稳定下来，安静入睡。本摇摆功能实现摇摆幅度可随意调节，可定时摇摆，可用遥控器在远距离遥控。摇篮采用软悬挂，软驱动，摇动起来无噪音，无振动感，摇摆均匀。2）音乐播放功能 适当的音乐可催眠，可使婴儿变得更聪明。因此本婴儿自动摇床特设音乐播放功能，床内配置有音响系统，可以播放 mp3 音乐。mp3 音乐可以网上或其他来源下载。婴儿自动摇床控制系统可以从外置的移动存储器中读取这些文件。而且婴儿自动摇床设有母体心音播放功能，可播放模仿婴儿在母体羊水中听到的心跳声，使婴儿睡得更踏实。 3）哭声检测功能 婴儿在睡眠中醒来，如果父母不在身边，往往会因为孤独、恐惧、寂寞而啼哭。本设计中实现哭声检测功能，在摇床内安装哭声感应器，当感应到婴儿的哭声时，摇床会自动向远程的遥控器发出报警，并同时使摇篮自动摇摆和播放让婴儿舒适的各种声音、音乐。 4）摇篮的结构设计摇篮车最重要的依然是安全性，这就要求摇篮结构的牢固性，市面上存在很多的结构类型，因此要选择一种最可靠的结构。5）外形设计摇篮的外观直接影响着该产品的销售量。时尚，新颖，卡通是婴儿摇篮外形最受人们喜爱的款式。这样，不仅能吸引使用者的眼球，还能让宝宝获得一个更愉悦的兴趣。2.可行性分析 （1）经济可行性：本课题的设计方案的重心主要是放在理论的计算与资料的查找，所需的经费基本为零。因此，在经济方面是可行的。 （2）技术上的可行性，智能婴儿车的技术要求基本为本专业的专业知识，虽然所涉及的方面比较广泛，但其主要设计核心在大学均有学习，主要是对这些知识的理解与应用，因此，在技术上也是可行的。（3）应用的可行性，本课题的设计成果具有相当广泛的应用市场，随着社会经济的发展，文化的进步，越来越多拥有宝宝的家庭需要一款智能婴儿摇篮，在未来将体现其优越性，为有宝宝家庭带来幸福，使用看护婴儿不再是一项负担，而是一件娱乐而有趣的事情，使宝宝在音乐的陪伴下成长。四、解决的关键问题及难点1解决的关键问题（1）由于该课题尚处于研究开发阶段，所能找到的相关资料及参考比较少，前期的开展工作就遇到了困难。（2）婴儿车安全性分析，婴儿车的质量安全是最重要的，宝宝是脆弱的，不能受到一点的伤害，因此在材料的选择和结构的稳定性方面的要求就比较高。（3）控制系统，为了让父母能更方便的使用，该婴儿车采用遥控和手动控制的方式，其中还包括MP3的控制，尿湿检测装置的控制以及哭声检测装置的控制。2解决的关键问题的难点（1）摇篮摇摆的幅度与频率的计算，为了让智能摇篮的摇摆更适合宝宝的睡眠，一个合适的摇摆幅度和频率是最重要的，我认为模拟宝宝在妈妈怀中的状态是最舒适的，模拟妈妈的摇摆幅度和频率，这就需要大量的参考数据与计算量。（2）发动机的选取与电路图的设计，摇篮的电压不能太大，以免对宝宝造成伤害。合理，简单的电路图能让总体结构更轻巧，方便。（3）控制系统的编程，单片机的编程，在这方面我的实践能力不是很强，大都还处于理论层次的理解。这是设计过程中一个很大的难点。五、研究方法与技术路线1. 研究方法（1 ）文献搜集法。搜集自动婴儿车的设计方案，结构案例，安全检测，外形设计等相关期刊专著以及网络文献，对资料进行归纳，整理，分类，分析，得出相关的研究成果，为本论文的研究奠定理论基础。（2）系统分析法。在整个项目研究过程中，始终贯彻以理论知识为基础，以实践为根本，进行调研分析，以此对本论文进行布局，设计，保证本课题体系结构的逻辑性，科学性和可行性。（3）定性与定量分析法。通过计算分析以确定结构的稳定性和安全性和材料的选取。以及通过计算来确定发动机的选取，调速电路图的设计与控制程序的编程。2. 技术路线检测与优化方案整体方案的确定理论基础：理论力学材料力学机械设计单片机设计机械原理PLC电气控制技术研究方法：文献参考；和指导老师讨论；定量和定性计算；研究内容1摇篮自动摇摆功能2音乐播放功能3哭声检测功能4尿湿检测功能5摇篮结构设计6外形设计研究方案的提出自动婴儿摇篮的研究六、论文的进度安排2014年10月-2014年11月 进行参观调研，收集相关资料，整理资料，完成调研开题报告；2014年11月-2014年12月 总体结构方案设计，结构分析和设计2014年11月-2015年01月 三维造型设计；完成外文资料译文2015年01月-2015年01月 毕业设计中期检查2015年02月-2015年04月 完成总装配图的绘制，进行仿真设计，运动学分析动力学分析；2015年04月-2015年05月 撰写毕业设计说明书，准备答辩七、主要参考文献1王珺，董芳，陈孝桢，基于PLC和HMI控制的自动婴儿摇篮床技术2延海霞 婴儿摇篮产品设计开发与研究3卢文娟 婴儿自动摇床的设计4刘韶杰，王善根 声控/遥控电动摇篮控制器5陈静茹，章若红，秦紫明 婴儿摇篮结构安全要求探析6邹兴德 婴儿哭啼自动摇床制作法7于大国 机械制造技术基础与工艺学课程设计教程8王先奎 机械制造工艺学9漆汉宏 PLC电气控制技术10孙学强 机械制造基础11刘鸿文 材料力学112 Studies in Computational Intelligence Amir A. F. Nassiraei,Kazuo Ishii13 Bioinspiration and Robotics Walking and Climbing Robots Daisuke Chugo,Kuniaki Kawabata,Hayato Kaetsu,Hajime Asama,Taketoshi Mishima八、指导教师意见签名： 201 年 月 日九、开题审查小组意见开题审查小组组长签名： 201 年 月 日（这部分内容不少于3000字左右）